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<ソフビ成型 ソフビの作り方(怪獣ソフビや人形ソフビなどの場合)>
1.作業の流れ
まず簡単に説明すると、通常は次の工程を経て製品になっていきます
原型 −>粘土原型 −>シリコン型(粘土原型からワックス原型に置き換えるためのもの)ー>ワックス原 −>元型 −>成型(最初に異物、ごみ、ほこりなどを取り除くために数ショット ー>次に作業型用マスタースキン作成のために必要分プラス余分に少し)ー>作業型 ー>成型(最初に異物、ごみ、ほこりなどを取り除くために数ショット ー>生産分の成型 ー>製品に塗装(彩色)する場合は、生産分の成型中に彩色型を作成するためのマスタースキンを作成する)ー>成型品検品 ー>バリカットー>彩色型 ー>彩色ー>組み立て ー>検品ー>梱包ー>出荷
*** ケースバイケースですが工程によっては同時に平行して進められたり、省略されたり、印刷や他の加工 程が入ったりもします。
2.各工程の詳細と注意事項
<原型>
怪獣ソフビやキャラクター人形などの原型は機械などで形を作るより人間の手で造形した ほうがはるかに効率的に出来る場合が多いため一般的には原型氏、造形氏と言われている専門職の人の手によって作られる、人間の手で造形のするために適当な 材料として粘土が使われている、そんな理由でまず粘土原型が起こされる。
<粘土原型 ねんどげんけい>
粘土を使って原型を作ります
形状などもソフビ成型で成型できる形状を考慮しながら形作ります
原型を作る原形氏が好みによりブレンドをした粘土を使って原型を作成します。ブレンドは その個人のノウハウが詰まっており、その個人の秘密ですね季節やそのときの状況によってブレンド方法を変えている人もいるようです、比較的小さなものを作 る原型氏は非常に目が細かく、細かいディテールを再現のできるもので、かつ収縮の小さなもの かつひび割れのおきないものをブレンドして作って使用しま す。
ディテールなどの修正もこの段階で行います。
今は、市販の粘土でも充分質の良いものがありますのでそれらを使用してみても良いでしょう、詳しくはホビー関係の専門誌などでも良く取り上げられていますのでそれらを参考にしてください。(記述の工程をたどる場合は、油土系、紙粘土系は避けたほうが無難です)
この段階は本当に元になる形状を作る段階で 場合によっては 成型のことなど考慮されていない場合もあります
<ワックス原型 わっくすげんけい>
粘土原型を元にワックス原型に置き換えます。
置き換えにはシリコンなどで雌型を取り、それを使用して再びワックスで雄型に置き換えま す、よく専門市などでもフィギュア関係の複製方法などで取り上げられていますのでここではこのくらいにしておきます、しかし、シリコンなども特性が様々あ りますのでその状況にあわせたものを使用する必要も出てきます。
粘土原型を作成せずにいきなりワックス原型を作る場合も有ります。
次に、完成時に他のパーツなどと組み立てるもの(怪獣ソフビなどで考えると頭と胴体がばらばらになっていて、組み立てるものなど)の場合はここで接合部(間着? かんちゃく と言っています)を構成します。(もちろん相手との勘合具合など考慮して)
次に、湯口をつけます、湯口は成型しようとするものの形状や材料の流れ、他の部品との勘合や成型時の抜きやすさ、などを考えて、形状 大きさ 角度 を決めて構成されます。
次に成型時に気泡などが発生して問題が起こることが予想されれば、泡逃げを構成します
この上記の物まで構成させたものをワックス原型と言っています。
使用するワックスは粘土と同じように作る人により様々です、やはりその個人により自分の オリジナルなブレンドを作って使っています、やはり季節やそのときの状況などを考慮してブレンドして作ります、マイクロワックス、蜜蝋、カルナバ、染料、 ヨウチャンなどをブレンドする人が多いようです、高度、粘り、ディテール確認のためにこれらをブレンドします。
ソフビ成型の場合このワックス原型をそのまま使用して金型を作ります
<元型 もとがた>
ワックス原型から元型を作ります
まずはワックスのままでは電鋳出来ませんので、ワックス湯口の一部に電極兼電鋳層にぶら下げて置くための針金を取り付けます
針金を取り付けたワックス原型に電鋳(でんちゅうといっています 電気鋳造 電極鋳造 の略でしょうかね)出来るよう(わかりやすくいうと、原型のまわりにメッキをかけてそのメッキ層を厚くつけていく感じです)前処理として表面にまんべんなく薬品をつけます、こうすることにより表面にまんべんなく電気が流れムラなく電鋳出来るのです
電鋳層は反応などが適度に起こるよう温度、濃度、なども管理されています
やがてワックスの周りに電鋳膜が形成され次第に厚くなっていきます、適度な厚みがついたところで電鋳層から引き上げ電鋳完了となります、
出来上がったものを洗浄し、先ほどの針金をはずし熱して中のワックスを 溶かして出してしまいます、(このときにワックスが再び取り出せますが、もったいないからといって、このワックスを原型を作るために再利用することはお勧 めいたしません、異物や不純物が混入していることが多いので次回の電鋳に悪影響が出る場合が多いのです、原型を作り直すリスクを考えれば安いものです)、 このことにより金属製の雌型になるものが出来上がるのです
成型するものの表面の仕上げ方により型内面の仕上げを行います、つやあり、つやなしなどです、つやありのときはめっき加工を施し、つやなしのときはホーニング加工を施します、
形になる部分はこれで完了ですが型として使用できるようにするには、フ ライパンに型を取り付けることと遠心機に取り付けるためのリングを取り付け、もち手を取り付け、型枠を構成して強度と収まりをつけて型の完成となります、 これらは、ろう付け、溶接などの加工で行われます。
重要なことは、型をフライパンに取り付けるときです湯口はもともとつい ていますがこのときにも取り付け方によっては角度などもだいぶ変わってしまうものです、取り付け方向などもこれで決まってしまいます、あとはリングの取り 付く位置です、せっかく原型のときに泡逃げを作ったのにうまく機能しないと何も意味がなくなってしまうし、特に複雑な形状になると後々かなりの違いが出て しまいます、場合によっては成型技術のある人が成型してもきれいに成型できないなんてことになることもあります、もちろん型を作っている人も考えて造って くれていますが成型現場の環境までは知りません遠心機が右回りだったり左回りだったり右利きだったり左利きだったり、注意しなければならないのは間違えな いはずです、ちょっとおおげさかな・・・
<成型 せいけい マスタースキン成型 作業型用>
元型が出来上がったらマスタースキンを成型します
最初に異物、ごみ、ほこりなどを取り除くために数ショット
次に作業型用マスタースキン作成のために必要分プラス余分に少し成型します
最初に成型するときは型の中に細かいごみなどがくっついていることがあります
何度か材料を流して抜いて見ますすると成型時に材料にごみなどが一緒にくっついてやがてきれいに成型できる状態になります、そこで今度はマスタースキンの製作にかかります
マスタースキンは比較的柔らかめの材料で成型されることが多い、なるべく変形の起こらな いベストな状態で行います、これから造ろうとする作業型の付き数より多めに造ります、成型し終えたら出来上がった成型品の中からよい出来のものを選びま す、傷、泡、引き伸びながないか調べます
<作業型>
金型の基本的な作り方は前述とおなじですが今度はワックス原型ではなくてマスタースキンを使用して作ります。ひとつのフライパンに複数個のマスタースキン
から電鋳された型を取り付けるのです。量産の際はこの作業型を複数枚作成して成型作業を行うのが常です。例えばひとつの作業型に6個ついていて、その作業
型を4枚作ったとして、1日80回転するとしよう、すると6×4×80=1920個・日産ということになる
仮に元型だけで生産した場合は1日80個しか作れません、いかに高率が悪いか良くわかります、違う見方をすれば、元型のみで生産するとコストがかかるということです。
*** 作業型の必要性 ***
量産するためにはどうしても納期やコストの問題がある、元型を使って一つ一つ作っていたのではいつまでたってもできないし、人件費も相当な割高になってし
まいますので作業型がいるのです、それとともに元型があれば、作業型が壊れても、いつでも追加や修正などが行えます、実際のソフビ成型では金型はかなり過
酷な状況で使用されます、但し、限定的に少量だけ生産するような場合は、例外的に元型のみ起こして、元型から直接、生産品を成型することもあります、利点
は納期の短縮と型費用の削減、原型からの収縮比の縮小などがあげられますが、逆に相当なリスクも覚悟しなければなりません、それは、もしなにかの原因で型
をいためてしまった場合はすべてがその時点でおしまいです、原型から作りなおさなければ不可能です、それと追加など行うときも作業型が無いので生産性など
をあげることができなくなります、そのような問題が発生する可能性があります、まあ大きさや多少の出来の違いが問題にならないのであれば、何とかならない
でもないかもしれませんが・・・このような問題は詳しくあとで述べますが、収縮が原因してこのような問題が起こります。元型生産を行う場合はこのようなリ
スクを承知で行いましょう。???
<成型>
作業型を使用して生産分の成型を行います、
一般的なソフビ成型は熱硬化性のゾル状のどろどろした塩化ビニール材料が多く使われます、この材料を金型内部に流し込み遠心機にかけて脱泡します そのあ
と型ごと、熱せられたトーレックといわれている蝋に似たオイルが入ったオイルバスというなべに浮かべて型に熱を伝えます、型内部の材料は時間とともに型の
表面から内部へと熱せられてその順に硬化します、型表面が固まりだしたらいったん金型をひっくり返して不要な材料を出します、すると型内部には型表面の硬
化した部分が残ります、そしてこれをもう一度同じように熱して完全に硬化させ焼き上げます、次に焼きあがった成型品をまだ熱くてやわらかいうちに金型から
やっとこ等を使って引き抜きます。引き抜いた成型品は変形などが起きないようにそっと置いておきます、材料の熱がさめてある程度硬くなって成型完了です、
ケースバイケースですがやわらかいうちに余分なバリをカットしてしまう場合も有ります、焼き加減や厚みなどは温度や時間を加減して調整したりします、製品
の材料の硬さや色は調整できますが、現在ではほとんど材料を生産している工場で調合されます、成型現場で配合などを行うことはほとんどありません、焼き
加減や成型品の引抜などには熟練が必要です、特に複雑な形状のものなどには、専用の治具や工夫した方法で引き抜いたりしてその技術者の技量が問われます、
<彩色型 彩色カバー>
*** ソフビ その他の加工 いろいろ ***
<手塗り>
<タンポ印刷 パット印刷>
彩色型では塗装の難しい細かな文字やマークを表現したいときに使われます、文字などはかなり小さなものまで比較的鮮明に表現できます。
簡単に説明すると、はんこについたインクをパットに写し取りそのインクの乗ったパットを印刷したい製品に押し付けて印刷します、このため単純で緩やかな曲面程度であれば難なく印刷できます、一般的には作業は専用の印刷機械を使用します、
<箔押し>
一般的には柔軟性のあるソフビ材料には適しません
プラスチックの加工では金や銀の表現でよく使われます、箔を乗せるため塗装などとは違う金や銀の表現ができます。
<フロッキー 起毛加工>
成型品の表面にビロード上に起毛させる加工です、動物などの表現やソフトな感じを出すための表現をするのに使われます、
簡単に説明すると、帯電させた製品に起毛材料を着床させて加工します
<植毛>
人間、お人形などの髪の毛の表現として使われます
簡単に説明すると、 細い髪の毛に似た糸をミシンを使い直接成型品に縫いこんで植毛加工を行います
一般的に、植毛後には、一回蒸し器にかけて髪型を整えたり、整髪をします、通常は一本の糸は複数ほんの糸で構成され、ミシンを使って成型品を回しながら縫
いこんでいきます、縫い終わったときには糸が輪状につながった状態になっていますのでこれを切りそろえて一本一本が生えている髪の毛のようにします
縫い方、密度、色、直毛、パーマ、などで様々な表現ができます、
<ホットスタンプ>
箔押しと同様ソフビにはあまり適さない加工です
プラスチックの加工方法としては一般的に良く使われます
イメージとしては様々な色で印刷された箔を箔押しした感じです
非常に細かな印刷や写真表現なども行えます、
<<< その他の加工や工夫 問題点や解決方法>>>
< 透明材料 透明系の材料 成型方法 注意点 問題点 >
透明の材料で成型する時
透明にしたいときや透明に部分を残したいときに使われます
透明といってもアクリルのような透明性はありません、透明でないものの成型よりかなり手間と技量が必要になります、もともとすこし黄ばんだ色をしていま
す、厚みや焼き加減なども出来上がりに影響します、一番の問題は泡の問題です、透明でない材料の時は内包されている泡などは気にならないのですが透明のと
きはこうなっては製品の価値が下がってしまいます、また一言で泡といっても様々で本当に材料の中に溶け込んでしまっている目に見えないような空気ですね、
これがかなり影響してきます、成型時には小さな泡となったり、濁りとなってきます、ひどい時にはもう着色したようになります、こうならないようにするには
極力新しい材料を新鮮なうちに使用したり、脱法方法や材料の注ぎ方戻し方を工夫したり、真空脱泡機を使うなどの工夫が必要になります。透明系の材料を使う
ときも同様ですね
< 蓄光材料 成型方法 注意点 問題点 >
見た目には、いったん光を当てたものを暗いところに持っていくとボオット光るっていうやつですね
蓄光材料のときも基本的には透明材料と同じ問題があります、ベースになっている材料は透明系の材料に蓄光材料が配合されています、ので同じような問題が起こりやすいです
それとこの配合されている蓄光の材料がベースの材料に比べて格段に比重が大きくすぐに分離、沈殿が起こります、遠心機にかけすぎないとか、成型時には材料
を絶えず攪拌をするとか、逆の発想で本当にそこのほうの材料は使わないようにしてしまうなどの工夫が必要になります、しかしながら多くの作業環境では材料
は自動的に底のほうから取り出される様になっている場合が多いのです、均一な製品をつくろうとすると、こんな問題をうまく解決する必要がありますこのよう
なことで蓄光のソフビにはムラや製品のばらつきが起こりやすかったり、やけに白っぽくなったり、表面がざらざらした物があったりすることが良く有ります、
< ソフビ製品の表面が べたつく、表面が 油っぽい 感じがする とかの問題 >
この原因はソフビの材料に関係があります、ソフビ=ソフトビニール=軟質塩ビ です
軟質塩ビの材料の性質に関係が有ります、軟質塩ビといわれているように、やわらかい塩ビですね
簡単すぎるかもしれませんが、要するに軟質塩ビの場合、塩ビの主成分とそれを軟らかい性質を出すための可塑剤かそざいと言うものが混ざり合わさってできて
います、たとえで言うと・・・うどん粉に水を入れて混ぜると軟らかくねっとりしたものになりますこんな感じかな、水の加減を変えると、硬くなったり、軟ら
かくなったり、この水の部分が可塑剤というわけです、じっさいは塩ビの主成分となっているものと可塑剤の分子は程よく結合しているのですが・・・余分に
なった部分や、揮発、経年による分解、周りにある物質による化学変化により、この可塑剤が結合からはがれます、これが見た目油っぽかったり、べたついたり
します、この化学変化が先ほどの練ったうどん粉の水の場合だと2,3日で起こりますが、ソフビの場合でもゆっくりおきています、このことが原因してこのよ
うなことが起こります、ソフビに限らず同じような構造の軟らかい材料の物質には多かれ少なかれこのような問題があります。
ソフビ製品でまれに生産されてからそれほど時間がたっていないのに著しくこのような現象が現れることがあります、その場合は材料そのものが良くなかったか
成型が生焼きだったなどが考えられます、その他考えられる要因は、1材料そのものの質があまりよくなかった、素材の問題、配合の問題。2成型時生焼きだっ
た、3肉厚は薄いものより肉厚のものに起こりがち、大型のものなどはどうしても強度の問題もあり肉ずけも必要になるので、少しはしょうがないのかも知れな
い、4硬いものより軟らかいもの、5小さいものより大きなもの
6ある程度古いもの、でも多分何百年もすると、かさかさのカチカチになるのだろうと思う、そんなものは現在実在しないのでわからない、科学的にもっと詳しく知りたい方は、ポリマー関係に専門知識がある学者の方かご自分で専門書などでお調べください
< ソフビ製品 と プラスチック 溶けてくっつく 溶ける 癒着 溶着 などの問題 >
わかりやすく説明すると 具体例 今はどうか良くわかりませんが、以前はよく机の引き出しのトレーに消しゴムを入れておくとその消しゴムとトレーがくっつ
いていたり、トレーに消しゴムの跡や輪ゴムの跡が残ってしまったりしたものです、今考えるとこれは机のつくりの仕様のほうに問題があったわけですが・・・
まあこんなことをよく目にするわけですが、これは先ほども書きましたがソフビに使われている可塑剤とソフビの物性に関係が有ります、前述参考、例えば水で
こねたうどん粉の塊が有るとしますこれを ティッシュや新聞紙などの上に何時間かおいておくと、練ったうどん粉から水分がティッシュや新聞紙にしみこんで
この水分でべちょべちょになったり、溶けたり、弱くなったりすることはイメージできることと思います、これと同じような現象が起こってしまいます 、先ほ
どの例で言いますと練ったうどん粉はソフビです、ティッシュや新聞紙は引き出しのトレーですこのようなことを避けるには練ったうどんこの方は水分が含まれ
ています、またこのような性質の物質です、が水分のバランスを考える必要が有りますうどん粉と水の量の加減ですねそうすれば比較的安定した練ったうどん粉
ができます今度はティッシュと新聞紙のほうですがこれはもともと水分を蓄えようとする性質があります、プラスチック素材に限らず物には多かれ少なかれそれ
ぞれの物質の特性というものが有りますので、このような変化をさせたくない場合は離しておくとか間にお互いが干渉しない物質をはさんでおくなど、お互いが
くっつかないようにしなければなりません、うどん粉の例で言えば、うどん粉の塊をラップで包んでおくか、ティッシュ、新聞紙の上にラップを敷くとかする必
要があります、ソフビ製品にも同様にこのようなことが言えます、保管時にはこのようなことに注意すべきです、またソフビ製品を企画する場合は、他の素材と
組み合わせて使用する場合などはこの点に充分注意すべきでしょう、以前私はこのようなことを経験いたしました、カメラを合皮のソフトケースに入れて保管し
ておいたのですが1、2年してそのカメラを取り出してみたらソフトケースの表面の合皮部分がべたべたぼろぼろとなっていてとても使える状態でなくなってい
ました、これなどは今述べた現象の最たるものだと思います、おそらく表面の合皮部分と裏の布の部分の接着に使われた接着剤の組み合わせが間違っていたのだ
と思います、ものづくりをするときには、このような点は充分に注意しなければならない注意点だと思います。